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GPS測量受什么因素影響產生誤差

時間:2015-11-4閱讀:673
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為什么有誤差?GPS測量受什么因素影響產生誤差
 再的儀器測量都會出現可允許的誤差范圍,那強大的GPS測量也不例外,那是什么因素造成GPS測量產生誤差呢?這些誤差是否可以避免?人工可以解決嗎?一起來研究下吧。與GPS衛星有關的誤差主要包括衛星的軌道誤差和衛星鐘的誤差。與衛星信號有關的誤差主
再的儀器測量都會出現可允許的誤差范圍,那強大的GPS測量也不例外,那是什么因素造成GPS測量產生誤差呢?這些誤差是否可以避免?人工可以解決嗎?一起來研究下吧。與GPS衛星有關的誤差主要包括衛星的軌道誤差和衛星鐘的誤差。與衛星信號有關的誤差主要包括大氣折射誤差和多路徑效應。  與GPS接收機設備有關的誤差主要包括觀測誤差,接收機鐘差,天線相位中心誤差和載波相位觀測的整周不定性影響。

一:與GPS衛星有關的誤差

   與GPS衛星有關的誤差主要包括衛星的軌道誤差和衛星鐘的誤差
1. 衛星鐘差

    由于衛星的位置是時間的函數,因此,GPS的觀測量均發精密測時為依據,而與衛星位置相對應的信息,是通過衛星信號的編碼信息傳送給接收機的。在GPS定位中,無論是碼相位觀測或是載波相位觀測,均要求衛星鐘與接收機時鐘保持嚴格的同步。實際上,以盡管GPS衛星均設有高精度的原子鐘(銣鐘和銫鐘),但是它們與理想的GPS時之間,仍存在著難以避免的偏差和漂移。這種偏差的總量約在1ms以內。
    對于衛星鐘的這種偏差,一般可由衛星的主控站,通過對衛星鐘運行狀態的連續監測確定,并通過衛星的導航電文提供給接收機。經鐘差改正后,各衛星之間的同步差,即可保持在20ns以內。
    在相對定位中,衛星鐘差可通過觀測量求差(或差分)的方法消除。
2. 衛星軌道偏差
    估計與處理衛星的軌道偏差較為困難,其主要原因是,衛星在運行中要受到多種攝動力的復雜影響,而通過地面監測站,以難以充分可靠的測定這作用力,并掌握它們的作用規律,目前,衛星軌道信息是通過導航電文等到的。
    應該說,衛星軌道誤差是當前GPS測量的主要誤差來源之一。測量的基線長度越長,此項誤差的影響就越大。
    在GPS定位測量中,處理衛星軌道誤差有以下直種方法:
1) 忽略軌道誤差
    這種方法以從導航電文中所獲得的衛星軌道信息為準,不再考慮衛星軌道實際存在的誤差,所以廣泛的用于精度較低的實時單點定位工作中。
2) 采用軌道改進法處理觀測數據
    這種方法是在數據處理中,引入表征衛星軌道偏差的改正參數,并假設在短時間內這些參數為常量,將其與其它求知數一并求解。
3) 同步觀測值求差
    這一方法是利用在兩個或多個觀測站一同,對同一衛星的同步觀測值求差。以減弱衛星軌道誤差的影響。由于同一衛星的位置誤差對不同觀測站同步觀測量的影響,具有系統誤差性質,所以通過上述求差的方法,可以明顯的減弱衛星軌道誤差的影響,尤其當基線較短時,其效用更不明顯。
    這種方法對于精度相對定位,具有極其重要的意義。

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